Nach der Zerstörung 1631 mussten die meisten Überlebenden Magdeburg verlassen. Der Schutt- und Aschehaufen, in den der Dreißigjährige Krieg Magdeburg verwandelt hatte, zählte nur noch wenige Häuser.
Seuchen forderten weitere Todesopfer – die Einwohnerzahl sank bis 1639 auf 450 Seelen. Eine der bedeutendsten und einflussreichsten Städte Mitteleuropas, war damit nahezu ausgelöscht und vollständig entmachtet. Bereits 1632 trat Otto von Guericke als Festungsbauingenieur in seiner Heimatstadt in schwedische Dienste und entwarf nach umfangreichen Vermessungsarbeiten einen Plan der Stadt. Guericke erstellte in seiner Eigenschaft als Festungsbaumeister das „Geometrische Grundverzeichniss der abgebranten Stadt Magdeburgk wie dieselbe mit Ihren Wallen, Mauren, Strassen, Marckten und ändern platzen gelegen und beschaffen“. Auf dieser Basis plante er den Wiederaufbau und die Modernisierung der Stadt, unter anderem durch Verbindungsstraßen mit Zugang zur Elbbrücke. Guerickes Vorschläge ließen sich zwar nicht in die Tat umsetzen – schließlich war er kein Stadtplaner -, aber er rettete immerhin Magdeburgs altes Stadtbild vor dem Vergessen.
Bis 1636 wurden bereits einige der gesprengten Befestigungen wieder instandgesetzt. Nach dem Ende des 30-jährigen Krieges und des 1648 geschlossenen „Westfälische Friede“ kam das nunmehr vollkommen unbedeutende Magdeburg an Brandenburg-Preußen.
Im Jahr 1666 besetzten brandenburgische Truppen unter Feldmarschall von Sparr die Stadt. Sie setzten verschiedene Festungsanlagen wieder instand und bauten die „Zollschanze“ mittels Turm zur „Turmschanze“ um. Ein Erlass des „großen Kurfürsten“ Friedrich Wilhelm zum Bau einer Zitadelle vom Juni dieses Jahres gilt als „Geburtsurkunde“ der Festung Magdeburg. Die fünfeckige Zitadelle lag an drei Seiten nah am Fluss und war somit „sturmfrei“. Die Bürger zeigten sich wenig begeistert: Sie wollten sich nicht beschützen lassen und fürchteten wohl eher ihre eigene Bewachung. Die „Zitadelle“ ließ den Zeitgenossen nicht umsonst Schauer über den Rücken laufen: Schließlich sollte sie Jahrzehnte lang als berüchtigte Haftanstalt dienen.
1680 ging das Erzstift Magdeburg endgültig an Brandenburg-Preußen über, als „Herzogtum Magdeburg“. Im gleichen Jahr beschloss der Kurfürst den Ausbau der Stadt zur Festung. Als starke Landfestung sollte Magdeburg fortan das brandenburgische Kernland in Richtung Westen absichern. Als „Gouverneur von Stadt und Festung Magdeburg“ tritt 1702 der junge Fürst Leopold von Anhalt-Dessau seinen Dienst an. Der zackige Kommisskopf wird der Nachwelt als der „Alte Dessauer“ bekannt bleiben.
Fürst Leopold holte1715 den niederländischen Spezialisten Gerhard Cornelius Walrave an die Elbe. Und der entwarf etwas völlig Neuartiges: eine doppelte Umwallung mit großer Tiefe, gestaffelt von Gräben, Bastionen und Schanzen samt vorgelagerten Forts. Innerhalb der „Turmschanze“ entstand die Friedrichstadt. Die Zitadelle und andere bestehende Bollwerke und Schanzen wurden in die Anlage eingebunden. Teile der Neustadt und Sudenburg – nach dem Dreißigjährigen Krieg gerade erst wieder aufgebaut – mussten weichen, Ländereien wurden ohne jegliche Entschädigung beschlagnahmt. Der Bau der Festung kostete natürlich: Stadt, Kloster und Dompropstei mussten dafür aufkommen. Magdeburg wurde nun vollends zur Soldatenstadt: Ein Viertel aller Einwohner gehörte dem Militär an, und die Garnisionsgebäude prägten die Stadt. Das Soldatenleben jener Zeit hatte seine Härten: Nicht selten wurden die jungen Männer zwangsweise rekrutiert oder mithilfe von Alkohol als Soldaten verschleppt. Der Domplatz und der Neue Markt wurden für Exerzierübungen und zum Marschieren ausgebaut. 1714 zogen die Regierungsbehörden zu Land und zu Wasser von Halle nach Magdeburg um. Die Palais am Domplatz dienten als Regierungsgebäude zur Unterbringung vornehmer Gäste und als Wohnhäuser hoher Staatsbeamter.
„Soldatenkönig“ Friedrich Wilhelm I. baute Preußen zu einer unabhängigen Militärmacht aus und reformierte Wirtschafts-, Sozial-, Bildungs- und Finanzpolitik. In seinem Auftrag wurde Magdeburg ab 1716 zur stärksten Festung Preußens ausgebaut. Ein äußerer Gürtel von Bastionen und Nebenwerken verstärkte die Süd-, West-, Nordwest- und Nordfront der Festung zusätzlich, wofür elbseitige Teile der ursprünglichen Sudenburg und Neustadt weichen mussten. Zwischen 1721 und 1725 entstand das stärkste Verteidigungswerk der alten preußischen Festung Magdeburg, das Fort Berge. Wegen seiner Sternform als „Stern“ bezeichnet, markierte es die südlichste Ausdehnung der Festung.
Während des Siebenjährige Krieg von 1756-1763 beherbergte die Zitadelle, als „sicherster Ort der Monarchie“ die königliche „Schatztruhe“ Friedrich II. – bekannter als „Friedrich der Große“ oder „Alter Fritz“. Edelmetalle, Juwelen und Wertgegenstände aller Art waren in Magdeburg sicher. Die ihm folgenden Monarchen vernachlässigten während ihrer Regierungszeit Heer und Festungen. Das Offizierskorps vergreiste, die Soldaten wurden schlecht bezahlt, mussten sich oft Nebenbeschäftigungen suchen und desertierten nicht selten. So hatten die napoleonischen Truppen 1806 leichtes Spiel und erhielten Magdeburg. Schon wenige Tage nach der Besetzung aller militärischen Anlagen durch napoleonische Truppen kehrten wieder geordnete Verhältnisse in Magdeburg ein. Die Bürger begannen sich mit den französischen Besatzern zu arrangieren.
In den folgenden Jahren wurde die Festung unter napoleonischen Festungskommandanten gesichert und ausgebaut. Es entstanden Schanzen im Südwesten und auf dem Großen Werder. Der Fürstenwall wurde verstärkt und die Vorstädte Sudenburg und Neustadt auf Kosten ihrer Bewohner vollständig abgerissen und an anderer Stelle neu aufgebaut, um ein freies Schussfeld zu bekommen.
Nach der Völkerschlacht bei Leipzig und der Abdankung Napoleons 1814 zogen die französischen Truppen von der Elbe ab. Magdeburg wurde zur Hauptstadt der neuen preußischen Provinz Sachsen, die sich aus den Regierungsbezirken Magdeburg, Merseburg und Erfurt zusammensetzte und blieb weiterhin eine Festung. Alte Stadttore wurden modernisiert, Bastionen mit Blockhäusern und Pulvermagazinen ergänzt. Von 1820-1825 entstanden Verteidigungskasernen im Festungsgürtel, wie die Kasernen „Ravensberg“ und „Magdeburg“, auf dem Gelände der ehemaligen gleichnamigen Tenaillen.
Der Fortschritt machte vor Magdeburg keinen Halt: Um die erste Eisenbahnstrecke Magdeburg – Leipzig in die Festungsstadt integrieren zu können, musste am Elbufer Gelände aufgeschüttet und zur Elbe hin mit einer Mauer abgefangen werden. Die Eisenbahnstrecke führte durch das Glacis des Stern-Forts und wurde von diesem und der verstärkten Bastion Cleve geschützt. Dort entstand das Leipziger Eisenbahntor, das erste Eisenbahntor Deutschlands, wo die Eisenbahn in die Festung geführt wurde. In den 1850-er Jahren mussten Teile der unmittelbar an die Stromelbe heranreichenden Festungswerke der Eisenbahnstrecke Magdeburg – Wittenberge weichen.
Um den Brückenbau der neuen Strombrücke in Verlängerung des Johannisbergs zu ermöglichen, forderte die neue Straßenführung den Umbau der Bastion „Kronprinzessin“. Sie wurde teilweise zurückgebaut und abgerundet, um eine dem Verkehrsaufkommen gerecht werdende Straßenführung realisieren zu können. Ein Ende des Festungsbaus allerdings war noch nicht abzusehen. 1866 begann man den Bau eines Fort-Gürtels. Von 1871-73 entstand ein neuer Festungsring mit Hauptwall und Hauptmauer, Kavalieren, Kaponnieren und Ravelins sowie neuen Stadt- und Eisenbahntoren. Die Sternschanze wurde mit ungeheuren Kosten umgebaut und in die Festungswerke der neuen Südfront eingebunden. Die Kasematten des Donjon wurden erweitert, um Platz zur Unterbringung von 2000 Mann Besatzung zu schaffen. Am südöstlichen Punkt der neuen Kernfestung entstand das Kavalier I „Scharnhorst“. (rf)